A-190-5 Polyphonic USB/Midi-to-CV/Gate Interface

Das A-190-5 ist ein Midi-to-CV/Gate-Interface, das in erster Linie für polyphone Anwendungen gedacht ist. Damit können über ein beliebiges Midi-Keyboard bis zu vier modulare Synthesizerstimmen gesteuert werden.

Polyphonie ist im Modularbereich immer noch eine eher exotische „Randerscheinung“. Aufwand, Kosten und Komplexität der Steuerung erscheinen vergleichsweise hoch, wenn man daneben moderne analoge oder virtuell-analoge Polysynths stellt. Trotzdem bewegt sich hier gerade einiges, was ich persönlich für höchst spannend halte.

Das Interface hat Midi-In und Midi-Thru, kann wahlweise auch über USB angesprochen werden und erlaubt die Steuerung von bis zu vier analogen Synthesizerstimmen mit Gate, CV für die Tonhöhe und für Velocity, sowie einem konfigurierbaren dritten CV-Ausgang für Modulationssignale.

Bedienelemente

Die Sache mit dem USB-Port

Doepfer weist auf seiner Website darauf hin, dass die Verwendung des USB-Ports, z.B. als Interface zu einer DAW, Probleme mit sich bringen kann. Der Grund liegt darin, dass alle Midi-Signale, die über den DIN-Midi-Eingang oder über den USB-Port an das Modul gesendet werden, auch via Midi Thru über diesen USB-Port wieder ausgegeben werden.

Jede Note, die man also von der DAW an das Modul sendet, schickt es umgehend wieder zurück. Wenn nun die DAW-Spur, die das A-190-5 Interface ansteuert, auch noch alle an der DAW anliegenden Midi-Eingänge akzeptiert, dann kommt es zu einer Schleife und entsprechendem „Midi-Datensalat“.

Die Lösung des Problems ist allerdings ganz einfach: Man muss nur bei der DAW-Spur für das A-190-5 darauf achten, dass sie nicht Midi-Signale von eben diesem Modul akzeptiert. „All Midi Inputs“ z.B. ist also keine gute Idee für diese Spur. Manche DAWs bieten auch die Möglichkeit, bestimmte Midi/USB-Inputs ganz zu blocken, auch das ist eine Option.

Verbindungsmöglichkeiten über die Platine

Im Gegensatz zu vielen anderen Doepfer-Modulen neueren Datums sind auf den Platinen keine Konfigurations-Optionen untergebracht. Dafür aber zwei Pin-Leisten für die ausgegebenen Gate-Signale und „CV Note“ – Steuerspannungen. Darauf passen kleine Kabel (beim Elektronikhandel nach „Steckpins“ suchen), über die man das Interface mit dem polyphonen VCO A-111-4 bzw. dem polyphonen ADSR A-141-4 (ab Version 2, bei der ersten Version muss man noch löten) verbinden kann.

Die Steckverbindungen JP8 und JP9 für Gate und Note CV. Die anderen Jumper beinhalten keine User-Optionen.

Betriebsarten im Überblick

Mit Hilfe der „+“ und „-“ Taster kann zwischen den sechs Betriebsarten des Interfaces umgeschaltet werden. Die Unterschiede liegen in der Anzahl der Midi-Kanäle, auf die das Modul reagiert und darin, wie viele gleichzeitige Noten pro Midi-Kanal in die Modularwelt umgesetzt werden.

Betriebsart:	Midi- Kanäle:	Noten pro Kanal:	Verhalten der analogen Ausgänge:
Unisono 1+2+3+4	1	1	Monophon auf allen vier Ausgängen gleichzeitig, alle Ausgänge spielen (unisono) die gleichen Noten. In Summe also eine Modular-Stimme (vierfach ausgegeben).
Mono/Uni 1+2;3+4	2	1	Ausgänge 1+2 spielen (unisono) die Noten des ersten Midi-Kanals, Ausgänge 3+4 (unisono) die Noten des zweiten Midi-Kanals. In Summe zwei Modular-Stimmen (jeweils doppelt ausgegeben).
Mono 1;2;3;4	4	1	Vierfach monophon, je ein Ausgang spielt monophon die Noten des jeweils eingestellten ersten bis vierten Midi-Kanals. In Summme vier Modular-Stimmen.
Poly 1-2-3-4-1..	1	4	Vierstimmige Polyphonie, den vier Ausgängen werden rotierend die gespielten Noten zugeordnet. In Summme vier Modular-Stimmen.
Poly 1+2-3+4-1..	1	2	Zweistimmige Polyphonie, den Ausgängen 1+2 (unisono) und 3+4 (unisono) werden rotierend die gespielten Noten zugeordnet. In Summe zwei Modular-Stimmen (jeweils doppelt ausgegeben).
Poly 1-2-1;3-4-3	2	2	Zweistimmige Polyphonie mit zwei Midi-Kanälen, den Ausgängen 1 und 2 werden rotierend die Noten des ersten Midi-Kanals zugeordnet, den Ausgängen 3 und 4 rotierend die Noten des zweiten Midi-Kanals. In Summe vier Modular-Stimmen.

Programmierung der Optionen

Wenn man in einer der sechs Betriebsarten die „Enter“-Taste drückt, gelangt man in die Editier-Menüs des Interfaces. Zwischen den Optionen kann man mit den „+“ und „-“ Tastern wechseln, die Werte für die einzelnen Optionen stellt man durch Drücken auf „Enter“ und dann den „+“ / „-“ Tastern ein.

Option:	Einstellmöglichkeiten:
Retrigger	Zeit von 0 bis 50 Millisekunden. Bei 0 ms wird beim Legato-Spiel kein erneuter Trigger/Gate auf dem entsprechenden Analog-Ausgang ausgegeben.
Midichannel	Der Midi-Kanal, dessen Noten das Modul in analoge Gates und Steuerspannungen umwandelt (Kanal 1 bis 16). Bei den Betriebsarten für mehrere Midi-Kanäle werden die Kanäle nacheinander eingestellt und jeweils durch „Enter“ abgeschlossen, dann folgt die nächste Kanalauswahl.
Refnote	Die Midi-Referenznote, für die das Interface 0 V als Steuerspannung am Ausgang CV1 ausgibt. Das ist die tiefste Midi-Note, auf die das Modul reagiert. Bei den Betriebsarten für mehrere Midi-Kanäle werden die Referenznoten für jeden Midi-Kanal nacheinander eingestellt und jeweils durch „Enter“ abgeschlossen, dann folgt die Referenznote für den nächsten Midi-Kanal. Der Wertebereich dieser tiefsten Midi-Note ist Midi-Note #24 bis #96, das entspricht C0 bis C6.
CV3	Die Midi-Controller, die auf den vier Ausgängen „CV3“ ausgegeben werden. Hier hat man bei Doepfer sehr clever mitgedacht und für jeden der vier „CV3“-Ausgänge einen separaten Midi-Controller ermöglicht: Controller wie monophones Aftertouch, Modulationsrad oder Sustain-Pedal werden ja nicht pro Note erzeugt, sondern pro Midi-Kanal. Gerade im vierfachen Poly-Modus kann man damit vier unterschiedliche Controller für ein ausdrucksstarkes Spiel mit dem A-100 nutzen. Die Controller werden für jeden der vier „CV3“-Ausgänge nacheinander eingestellt und die Programmierung jeweils durch „Enter“ abgeschlossen, dann folgt der Midi-Controller für den nächsten „CV3“-Ausgang.

Retrigger in der Praxis:

Was bedeutet die Einstellung einer Retrigger-Zeit in der Praxis? Grundsätzlich wird das Interface bei jeder neuen Note ein Gatesignal am „Gate“-Ausgang ausgeben. Da Gate-Signale immer so lange ausgegeben werden, wie die Taste gedrückt bleibt, überlappen sich beim Legato-Spiel in den „Mono“- bzw. „Unisono“-Betriebsarten die erzeugten Gate-Signale des entsprechenden Analog-Ausgangs und die Hüllkurve wird nicht neu gestartet.

Um einen Neustart der Hüllkurve zu erzwingen, kann man nun eine Zeit von 1-50 ms einstellen, in der das Gate-Signal unterbrochen wird, sobald die neue Taste gedrückt wird. Hier muss man etwas probieren: Zu kurze Pausen werden die Hüllkurve evtl. nicht neu starten, zu lange Pausen wird man bei perkussiven Hüllkurven möglicherweise als leichte Verzögerung hören.

Wenn die Retrigger-Zeit auf 0 ms eingestellt ist, wird beim Legato-Spiel das Gate-Signal nicht unterbrochen und die Hüllkurve in diesem Fall nicht neu gestartet. Das ist eigentlich auch das Standard-Verhalten klassischer (monophoner) Analogsynthesizer.

Bei den Poly-Betriebsarten konnte ich keine Auswirkungen der Retrigger-Zeiten feststellen – hier übernimmt ja auch jeweils die nächste analoge Stimme mit einem eigenen Gate-Signal. Beim „Überlauf“ der Stimmen gibt nach der vierten analogen Stime wieder der erste „CV Note“-Ausgang eine neue Steuerspannung aus, der erste „Gate“-Ausgang unterbricht allerdings sein Gate-Signal nicht, um es neu zu starten.

Refnote in der Praxis:

Für die meisten Keyboards genügt C0 (Midi-Note #24) als tiefste mögliche Note, bei einem 88-Tasten-Keyboard wie meinem LMK2 z.B. reicht die Tastatur allerdings noch etwas weiter hinunter bis zum A-1 (das ist dann die Midi-Note #21). Damit die untersten drei Tasten nicht ungenutzt bleiben, kann man das Keyboard gegebenenfalls 1 Oktave nach oben transponieren, um den vollen Umfang auszunutzen. Vom Interface her sind dem Tonumfang mit seinen bis zu 10 Volt Steuerspannung (= 10 Oktaven bei 1V/Oktave!) nach oben kaum Grenzen gesetzt.

Steuerspannungen bis 10 Volt:

Das A-190-5 Interface liefert durchaus potente 10V an maximaler Steuerspannung. Das ist für einige der „normalen“ (nicht-polyphonen) Module schon eine ganze Menge, ein A-140 liefert z.B. nur bis zu 8V ab, LFOs üblicherweise bis 5V (oder teilweise +/- 2,5V). Kaputt machen kann man damit natürlich nichts, aber man sollte die Abschwächer von Filtern usw., die vom A-190-5 gesteuert werden, im Vergleich etwas weiter herunter regeln, um sinnvolle Steuerungsbereiche zu erhalten. Die polyphonen Module A-141-4 VC ADSR und A-132-8 Octal Poly VCA sind übrigens ebenfalls auf +10 V Steuerspannungen ausgerichtet.

Einschränkungen und mögliche Weiterentwicklungen:

Das Interface hat derzeit (Juni 2021) noch den allerersten Softwarestand. Normalerweise verfeinert Doepfer seine digital gesteuerten Module noch weiter, so dass wir hier auf künftige Features hoffen können.

Viele monophone Midi-to-CV-Interfaces bieten kleine „Helfer-Funktionen“ wie digital erzeugte LFOs, Portamento (pro Ausgang individuell einstellbar) oder die Umsetzung des Midi-Pitchwheels in die Steuerspannung für die VCOs. Das wäre auch beim polyphonen Einsatz sehr praktisch.

Auch bei der Umsetzung der einzelnen Noten in die CV-Ausgänge gäbe es noch sinnvolle Optionen: Ein echter „Round Robin“, der tatsächlich bei jeder neuen Midi-Note auf den nächsten CV/Gate-Ausgang wechselt, würde jede (auch nur kurz angespielte) Note ausklingen lassen, während die nächste Note gespielt wird. Oder eine reine Zufalls-Zuordnung der analogen Ausgänge pro Midi-Note, z.B. wenn man vier verschiedene Filter oder unterschiedliche Schwingungsformen der VCOs einsetzt. Derzeit wird bei überlappenden Noten der nächste freie Analog-Ausgang verwendet, eine einstimmige – nicht legato gespielte – Melodie landet somit aktuell stets auf dem ersten analogen Ausgang.

Was ich tatsächlich sehr vermisst habe, ist die Implementierung des Midi-Pitchbend-Rades im Interface (oder ich war einfach zu doof, es zu finden). Im Gegensatz zu Modulationsrad und monophonem Aftertouch ist das Pitchbend-Rad kein „Midi-Controller“ mit Werten zwischen 0 und 127, sondern setzt sich aus zwei Bytes (das sind 14 Bit in der Midi-Welt) zusammen, die insgesamt 16.383 möglichen Werten entsprechen. Eine Implementierung würde idealerweise direkt die „CV Note“ Ausgänge beeinflussen oder über einen der „CV3“-Ausgänge ausgegeben werden. Bis die Option im A-190-5 verfügbar ist, kann man ein zusätzliches A-190-3 Interface und dessen dediziert dafür vorhandenen „CV Pitch“ Ausgang verwenden.

Warten wir’s ab, Doepfer ist ziemlich kreativ (und produktiv!), aber im Kern halt auch eine relativ kleine Firma mit begrenzten Ressourcen, die sich um eine sehr große Anzahl von Modulen kümern muss.

Ein Wort (oder zwei) zu den polyphonen A-100 Modulen

Polyphone Module sind eine Herausforderung. Wo sonst ein einacher Potentiometer – also ein manuell einstellbarer Widerstand – die Regelung einer Steuerspannung übernimmt, muss man das bei polyphonen Modulen z.B. über mehrere integrierte VCAs erledigen, die dann wieder über eine Spannung und besagten Potentiometer gesteuert werden. Das kostet Geld durch die zusätzlichen Bauteile und es bringt Aufwand bei der Abstimung des Moduls mit sich, die (vier) Teilmodule sollen ja möglichst ähnlich reagieren.

Doepfer bietet – als einziger mir bekannter Hersteller – eine ganze Reihe von Modulen an, die für einen polyphonen Einsatz tauglich sind: einen vierfach-VCO A-111-4, ein vierfach-Filter A-105-4, einen vierfach-ADSR A-141-4 (der natürlich grundsätzlich spannungsgesteuert arbeitet), einen vierfach-, nein achtfach-VCA A-132-8. Damit lässt sich schon einiges anstellen, während der Platzbedarf überschaubar bleibt: Filter, ADSR und VCA sind jeweils nur 8 TE breite „Slim Line“ Module. Vierfach-LFOs gibt es ohnehin schon länger. Und modular-mäßig bewegen wir uns natürlich auch deutlich jenseits der „Standard-Polyphonen“, schließlich hat man ja ein Modularsystem.

Was ich mir für künftige Entwicklungen noch wünschen würde, wäre auf jeden Fall ein 8-in-4-Mischer oder besser 16-in-4-Mischer – mit gemeinsamer Steuerung für die 4 Ausgangskanäle, um mehr als einen VCO pro Stimme einzusetzen. Und vielleicht noch ein paar kleine Hilfsmodule, wie einen vierfachen Waveshaper, einen vierfachen Slew-Limiter mit Aufholverstärker (oder gleich eine polyphone Portamento-Option im A-190-5) oder einen einfach gestrickten vierfachen Suboszillator.

Und ja, man könnte sich sehr viele weitere polyphone Filter wünschen. Tatsächlich finde ich persönlich aber gerade die Filter die am wenigsten problematischen Module für polyphone Anwendungen. Die Doepfer-Filter sind fast alle recht preiswert und eine Abstimmung mehrerer Filter ist schnell erledigt. Dann noch einen freien CV-Eingang für die gemeinsame Steuerung der Eckfrequenz und alles ist gut. Falls es doch noch ein polyphones Filter-Modul sein soll, wäre ich persönlich für ein leicht abgespecktes Xpander-Filter mit möglichst vielen der 12 db und – besser noch – 6 dB – Filtermodi.

Grundausstattung für Polyphonie

Die Basis für ein polyphon einsetzbares Modularsystem ist tatsächlich das Midi-Interface A-190-5. Alles andere (A-111-4, A-105-4, A-141-4, A-132-8) ist ungemein praktisch und erleichtert spürbar die Bedienung beim Spielen des Systems, kann aber notfalls durch eine Reihe von Einzelmodulen ersetzt werden, die man dann halt „per Hand“ aneinander angleichen muss.

Ein minimalistisches polyphones System könnte auch aus einem A-190-5 und vier A-111-6 Miniature Synthesizer Voices bestehen. Warum auch nicht? Beim Oberheim Four Voice musste man auch jede Stimme manuell einstellen.

Vergleich Mini-Synthesizer

Doepfer hat mit dem A-111-5 und A-111-6 aktuell zwei Module im Programm, die – abgesehen von Keyboard oder Sequenzer zu Steuerung – ohne weitere Peripherie komplette Synthesizerstimmen zur Verfügung stellen. Technisch fast baugleich zum etwas älteren A-111-5 war der kleine Desktop-Synthesizer Dark Energy, der aber schon lange nicht mehr hergestellt wird. Technisch und klanglich interessant sind die Nachfolger Dark Energy II und Dark Energy III, die beide an Stelle des 24dB Lowpass-Filters mit einem 12dB Multimode-Filter ausgestattet waren. Ich persönlich mag 12dB-Filter sehr gerne, aber das ist letztlich Geschmackssache. Leider hat Doepfer die Produktion aller Dark Energy Synthesizer eingestellt, es bleiben also nur die beiden Eurorack-Module.

A-111-5	A-111-6
2 LFOs	Keine eigenen LFOs
24 TE Breite, normal große Knöpfe	10 TE Breite, Knöpfe in schmaler „Slim Line“ Ausführung
Getrennte Eingänge für PWM und VCO-FM	Ein VCO-Modulationseingang, umschaltbar zwischen PWM und FM
Externer Modulationseingang für den VCA	Kein externer Modulationseingang für den VCA
Ein externer Modulationseingang für das Filter	Zwei externe Modulationseingänge für das Filter
Lineare Filter-FM durch den VCO möglich, zusätzlich exponentielle Filter-FM durch LFO, ADSR usw.	Nur exponentielle Filter-FM durch Hüllkurve oder externes Signal
Kein Suboszillator	Suboszillator mit eigenem Modulationseingang für die Balance zwischen VCO und Suboszillator
Vollständige ADSR-Hüllkurve	AD / ADSR / AR – Hüllkurve mit zwei Parametern (umschaltbar)

Erwähnenswert ist noch der schon sehr lange nicht mehr hergestellte A-109 VC Signal Processor: Ihm fehlt freilich der VCO, um in der Liga der „Mini-Synthesizer“ mitzuspielen, dafür hatte er zwei Audioeingänge, einen 24dB VCF und einen VCA, sowie – interessantes Konzept – einen spannungsgesteuerten Panner mit Stereo-Ausgängen. Mit 20 TE sehr bequem bedienbar, aber nach heutigen Maßstäben nicht gerade platzsparend.

Vergleich Midi-Interfaces

Modul:	Typ:	USB:	Tonumfang:	CV-Ausgänge:	Clock Out:	Midi Thru:
A-190-1	Einfaches Midi-CV-Interface mit Clock	/	5 Oktaven	2	JA	JA
A-190-2	Schmales Midi-CV-Interface mit mehreren CV-Ausgängen	/	5 Oktaven	4	/	/
A-190-3	Ähnlich A-190-2, aber mit USB	JA	5 Oktaven	4	/	/
A-190-4	Ähnlich A-190-1, aber mit USB und großem Tonumfang	JA	10 Oktaven	2	JA	JA
A-190-5	Polyphones Midi-CV-Interface mit großem Tonumfang	JA	10 Oktaven	12	/	JA
A-190-8	Auf Midi-Clock spezialisiertes Interface	JA	kein CV Out	nur Clock	JA	/
A-191	Midi-CV-Interface mit vielen CV-Ausgängen, auch als Shepard-Generator einsetzbar	/	5 Oktaven	16	/	/
A-192-1	CV-Midi-Interface mit 16 CV-Eingängen	/	5 Oktaven	nur CV-Eingänge	/	JA
A-192-2	CV/Gate-Midi-Interface mit 6 CV und 2 Gate-Eingängen	JA	10 Oktaven	nur CV- & Gate-Eingänge	/	/

Klangbeispiele

Für ein erstes Test-Setup habe ich auf bereits vorhandene Module in meinem Rack zurück gegriffen: Basis waren meine A-110-1 VCOs (flankiert von einem fast identisch klingenden A-110-2), beim Filter war die Wahl schnell getroffen, als „BBD-Ergänzung“ (vgl. Beitrag zum A-188-1) befinden sich sechs A-108 in meinem Rack (für die BBDs besonders geeignet aufgrund der 48dB-Flankensteilheit), andere Filter hatte ich schlicht nicht in ausreichender Anzahl „gesammelt“.

Als VCA hatte ich zunächst den A-132-4 Quad Exponential VCA angedacht, der war allerdings mangels CV-Abschwächer bei den 10 V Ausgangsspannung des A-141-4 ADSRs nicht verzerrungsfrei einsetzbar. Stattdessen vier A-140 wären schon machbar, aber deutlich umständlicher als der polyphone ADSR-Generator. Also den linearen A-135-2 VC Mixer mit dem A-141-4 kombiniert und alles ist gut.

Die „Gate“-Ausgänge des A-190-5 triggern die vier Hüllkurven des A-141-4. Diese Hüllkurven steuern zugleich den A-135-2 VC Mixer und die vier A-108-Filter (mit Hilfe der überaus praktischen „Stackables“ gepatcht).

Die „CV Note“-Ausgänge des A-190-5 gehen jeweils in einen A-185-2 Precision CV Adder (von denen man übrigens NIEMALS genug haben kann), jeder A-185-2 ist mit zwei A-110-1 VCOs verbunden (bei einer Stimme mit einem A-110-1 und einem A-110-2). Der erste VCO pro Stimme ist ein in der Pulsbreite moduliertes Rechteck (Modulation durch vier LFOs im A-143-3), der zweite VCO ein Sägezahn eine Oktave darüber. Wie mischt man die VCOs? Noch gibt es leider keinen „polyphonen Mixer“, also habe ich einen A-138e Quad Crossfader dafür verwendet. Dessen vier Ausgänge gehen in die vier A-108 Filter.

Der „CV2“-Ausgang (= Anschlagdynamik der gespielten Midi-Noten) des A-190-5 steuert – zusätzlich zu den Hüllkurven – die Eckfrequenz der A-108-Filter über deren dritten CV-Eingang. Gerne hätte ich auch noch die Lautstärke mit der Anschlagsdynamik beeinflusst, aber das muss dann warten, bis ich einen A-132-8 Octal Polyphonic VCA habe.

Als „Sonderwunsch“ hatte ich noch ein polyphones Portamento im Sinn. Das Interface unterstützt das derzeit leider noch nicht, es gibt auch keinen vierfach-Slew-Limiter. Doch halt: den gibt/gab es schon: Der A-129 / 3 gemeinsam mit dem A-129 / 4 aus dem leider mittlerweile eingestellten Vocoder-Subsystem.

Das Modulationsrad meines LMK2 wird auf einen der „CV3“-Ausgänge gelegt und steuert gleichzeitig Frequenz und Amplitude (über einen A-132-4 VCA) eines A-143-4 Quad VCO/VCLFOs. Das Sostenuto-Pedal (das linke Pedal) am LMK2 wird ebenfalls auf einen der „CV3“-Ausgänge gelegt und reduziert das Portamento über den A-129 / 4. Schließlich landet auch der monophone Aftertouch auf „CV3“ und wird von dort auf die vier noch freien Steuerspannungseingänge der A-108 Filter gepatcht.

In Summe also doch das eine oder andere Modul verbaut, aber es macht tatsächlich ungeheuer Spaß, das A-100-System polyphon zu spielen.

Im ersten Klangbeispiel verwende ich den „Poly“-Modus, langsame Attack- und Release-Zeiten und die „6dB“-Ausgänge der Ladder-Filter. Hier, wie auch im zweiten Klangbeispiel werden die vier Stimmen im Stereobild verteilt und mit einem VirSyn VTape-Delay und einem Valhalla-Reverb in der DAW versehen.

Polyphone Spielereien.

Das zweite Klangbeispiel verwendet den „Unisono“-Modus, die Hüllkurve ist auf sehr kurze Attack- und Release-Zeiten eingestellt, ich verwende die 24dB-Ausgänge der Ladder-Filter mit deutlich höherer Resonanz. Auch hier sind die Einzelstimmen im Stereobild verteilt und mit VTape und Valhalla „gewürzt“.

Monophone „Spielereien“.

Technische Daten

Breite	16 TE
Tiefe	55 mm
Strombedarf	120 mA (+12V) / -40 mA (-12V)